一种锂离子动力电池激光焊接方法与流程

文档序号:11073516

本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种锂离子动力电池激光焊接方法。



背景技术:

锂离子电池生产过程中,当卷芯入壳后,电池外壳与电池顶盖接缝处须使用激光焊焊接牢固。但是在激光焊接过程中,偶尔会出现焊接炸火现象焊接后的焊缝有沙眼 ;因焊接夹具磨损及激光焊接机自身的运行不稳等因素常出现虚焊、焊漏、焊接强度低等现象。 对于虚焊漏焊的电池外壳在后续测漏时,比较容易被筛选出来,但无法筛选和挑出焊缝沙眼及焊接强度低的电池外壳。

国内现有电池制造企业,目前并没有一家公司能保证所有电池成品电芯的焊接强度100%达到该公司自身的工艺要求的下限。 如何有效保证成品电芯焊接强度的一致性,将是电池制造企业需要深入研究的一个不可回避的问题。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷或不足,本发明所要解决的技术问题是:提供一种优化、实用、易行的锂离子动力电池激光焊接方法。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为提供一种锂离子动力电池激光焊接方法,包括以下步骤:

步骤1:电池在制作过程中,对于层数较多的软连接,需通过超声波焊接机对多层软连接进行预焊,再将预焊后压平后的软连接与盖板极柱利用激光焊接起来,若软连接层数较少,可直接对多层软连接与极柱进行激光焊接,无需超声波预焊整形处理;

步骤2:进行焊接过程,需要保证物件完全加紧压平,确保有效焦距的位置公差精度,另外焊接过程中要使用氮气保护器,对焊接位置进行保护,防护产品氧化;

步骤3:脉冲激光焊接机的规格参数主要为最大电功率、转换效率,最大激光功率,最大脉冲能量,峰值功率,最大光路分时分光反馈速度、决定了焊机规格的选择;

步骤4:在锂电池生产过程中,一定要进行首件三检和过程自检,焊接完成后,需要使用拉力设备检验焊接效果,检验产品焊接拉力和粘连面积,根据测试结果对焊接参数进行调整,直至焊接效果最佳方能连续生产,保证电池组件焊接质量一致性。

步骤5:针对动力电池壳体、盖板激光焊接试验,通过调整激光焊机脉宽、频率、峰值功率等工艺参数,验证不同参数对激光单点能量及焊接平均功率的影响,结合平均功率对焊缝熔深影响及不同熔深状态下与焊缝耐压强度的对应关系,进而优化激光焊接工艺参数,确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。

本发明的有益效果是:本发明装置操作步骤简单,快捷、实用性强,优化激光焊接工艺参数,确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。

具体实施方式

下面结合说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明提供一种锂离子动力电池激光焊接方法,包括以下步骤:

步骤1:电池在制作过程中,对于层数较多的软连接,需通过超声波焊接机对多层软连接进行预焊,再将预焊后压平后的软连接与盖板极柱利用激光焊接起来,若软连接层数较少,可直接对多层软连接与极柱进行激光焊接,无需超声波预焊整形处理。

步骤2:进行焊接过程,需要保证物件完全加紧压平,确保有效焦距的位置公差精度,另外焊接过程中要使用氮气保护器,对焊接位置进行保护,防护产品氧化。

步骤3:脉冲激光焊接机的规格参数主要为最大电功率、转换效率,最大激光功率,最大脉冲能量,峰值功率,最大光路分时分光反馈速度、决定了焊机规格的选择。

步骤4:在锂电池生产过程中,此项工序作为特殊关键工序规定,一定要进行首件三检和过程自检,焊接完成后,需要使用拉力设备检验焊接效果,检验产品焊接拉力和粘连面积,根据测试结果对焊接参数进行调整,直至焊接效果最佳方能连续生产,保证电池组件焊接质量一致性。

步骤5:针对动力电池壳体、盖板激光焊接试验,通过调整激光焊机脉宽、频率、峰值功率等工艺参数,验证不同参数对激光单点能量及焊接平均功率的影响,结合平均功率对焊缝熔深影响及不同熔深状态下与焊缝耐压强度的对应关系,进而优化激光焊接工艺参数,确保动力电池激光焊接过程的稳定性和焊接质量的一致性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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